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不同物种的16SRNA基因点阵分析报告 生122-2 李影 201270502226 一、实验目的： 16S rRNA基因普遍存在于原核生物中，在系统发育进化上具有适当的保守性。因此本实验通过利用不同物种的16sRNA序列做点阵分析来确定不同物种间基因的相似性及变异情况，从而推断物种进化过程中有无基因内部的重组。 二、材料： 数据库所给的平面文件：7种物种的16sRNA的序列。 1.变形链球菌（细菌）部分16SrRNA基因序列。 2.运动发酵单胞菌（细菌）部分16srRNA基因序列。 3.霍乱弧菌（细菌）局部的16srRNA基因序列。 4.嗜热脂肪芽孢杆菌（细菌）局部的16srRNA基因序列。 5.海氏肠球菌（细菌）局部的16srRNA基因序列。 6.爪哇根结线虫（真核生物）线粒体部分16srRNA 基因序列。 7.硫矿硫化叶菌（古细菌）部分16srRNA 基因序列。 二、实验工具： 点阵分析。利用点阵分析方法可以找到两个序列之间的所有可能的残基匹配,以及两序列之间的遗传重组现象。 设计窗口值为5，阈值为100进行点阵分析（在前六种生物在进行序列比对时，由于其比对序列长度小于1024，故选取窗口值为5，阈值100，这样，一段序列出现两次或两次以上则为重复） 再利用上述7种不同物种的16sRNA基因序列按设计思路进行两两点阵比对，得出点阵图。点阵图中两条完全相同的序列被表示成一条连续的对角线，两个不完全相同却具有一定相似性的序列表示为一些间断的对角线，其中不相连的区域表示那些不匹配的区域。由相似性分析物种间的关系，并确认进化过程中有无基因重组。 四、方法： 分别将1号到5号与6号生物进行比对，找出重复序列，若该重复序列在真核中存在，在原核中不存在，则证明该重复序列是真核生物中特有的，可能与生物进化有关。 点阵图中两条完全相同的序列被表示成一条连续的对角线，两个不完全相同却具有一定相似性的序列表示为一些间断的对角线，其中不相连的区域表示那些不匹配的区域。一定长度的相似性序列片段则在点阵图上，以成组的较短的对角线形式出现，它们平行于主对角线。 由相似性分析物种间的关系，并确认进化过程中有无基因重组。 1.真核生物线粒体16SRNA序列 变形链球菌部分16SRNA 局部放大 变异链球菌部分`16S RNA序列 在点阵图中，可知：真核生物线粒体16S RNA中存在高度重复的ATTTATT 序列，与变形链球菌亲缘关系较远。 2.真核生物16S RNA序列 嗜热杆菌16S RNA序列 嗜热杆菌16S RNA序列 重复序列TTATT，且与嗜热杆菌亲缘关系较远。 3.真核生物线粒体部分16S RNA序列 海氏肠球菌16S RNA 序列 海氏肠球菌16S RNA序列 重复序列TTTATT，与海氏肠球菌亲缘关系较远。 6. 嗜热杆菌16S RNA 序列 变形链球菌16S RNA序列 无TTATT重复序列，且变异链球菌与嗜热杆菌的亲缘关系较近。 发酵单胞菌16SRNA序列 变形链球菌部分16S RNA序列 在比对结果中未发现重复的TTATT序列，变形链球菌与发酵单胞杆菌的亲缘关系比真核近。 综上所述，可得出结论，在真核生物线粒体中普遍存在TTATT的重复序列，在原核生物中没有发现，说明该重复序列是真核生物所特有的，可推断出重复导致了生物进化，而在做亲缘关系的比较时，我们发现原核生物间亲缘关系较近，与真核距离较远。